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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 eduaG,+k7p  
    I9O9V[  
    本文您将会学到如下内容: is=sV:j:  
    透镜基本参数输入; iVq4&X_x  
    优化变量与评价函数设定; !iKR~&UpAL  
     优化; m-f"EFmP  
     照度分析; >! +.M9  
    rM<lPMr1*  
    2. 操作流程 R=M"g|U6  
    m"Y;GzqQl  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 O%)@> 5#S  
    .G[y^w)w}  
    7#n<d879e%  
    2) 创建透镜 JFaxxW  
    xdWfrm$;ZA  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens \PS{/XK  
    ' Cy^G;  
    1*S5:7Tb  
    3) 输入透镜参数 xe^*\6Y  
    CU =}]Y  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; [?3*/*V  
    `|K,E  
    4)D#kP  
    `(A6uakd  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    (H*-b4]/  
    4) 创建LED光源 DO<eBq\O  
    _`lj 3Lm0>  
    AH`n  
    光源类型为Random plane ; QX (x6y>Q  
    光线数为10000; KDwz!:ye  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ?fv?6r  
    形状选为椭圆; f.V;Hl,  
    MLg<YL  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. kN uDoo]z  
    半径选择60度 1|Y(XB^os(  
    类型选择 Lambertian fr'M)ox1  
    形状选择 Elliptical I( BG%CO9  
    @C)O[&Sk  
    波长选择默认默认波长 `mPmEV<  
    Power默认为1 watts  f])?Gw  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm h}xUZ:  
    A7U'>r_.  
    LED光源设定办法 R`=3lY;  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) K%LDOVE8e  
    xw: v|(  
    波长设定,颜色选为绿色
    Hv%(9)-8  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    }GvoQ#N  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ja$>>5<q  
    C%d 4ItB >  
    创建平面探测器(plane)
    ~45u a  
    Myss$gt}  
    6) 创建分析面 /=Ug}%.  
    9dA(f~  
    `;fh<kv  
    Cus=UzL  
    光线滤光器设置 || ?B1  
    7) 执行光线追迹 GkMNV7"m  
    J#Fe"  
    y8: 0VZox  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 FD(zj^*  
    { frEVHw  
    8) 优化设定 IV^LYu  
    FtN1ZZ"<*  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 j)\&#g0u6  
    ~WuElns  
    定义变量
    UCYhaD@sP  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    s# w+^Mw$  
    9) 优化 Ku LZg  
    b{)('C$  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 EZ #UdK_  
    &Pxt6M\d  
    La%\- o  
    A{h hnrr8  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    IyG5Rj2  
    aM 0kV.O  
    10) 光线追迹与结果分析 kN9S;o@)  
    DHpU?;|3  
    QxnP+U~N  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 N&NOh|YS  
    oSNB\G<  
    ->wY|7  
    优化后透镜的面型如下: ..FUg"sSO  
    透镜渲染效果
    3iYz<M  
    QQ:2987619807
     
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